第一篇：由《纪念碑谷》感受到的数学之美
由《纪念碑谷》感受到的数学之美
2014 年发售的《纪念碑谷》是一款很受欢迎的解谜游戏，清新、独特，宛如欣赏艺术品。去年 6 月发布的《纪念碑谷2》延续了这一风格，在爸爸的介绍下，我爱上了这款游戏，《纪念碑谷2》将神奇建筑与奇妙几何相结合，迷幻、神秘而又优雅。通过赏玩这款游戏，我认知了更广阔的数学知识，更感受到里面的数学元素带给我们的数学之美。
《纪念碑谷》主要讲述公主艾达寻找纪念碑谷的奇幻旅程。《纪念碑谷》用有趣的空间错位感交织出了清新唯美的迷宫世界,玩家需要引领公主通过探索隐藏小路、发现视力错觉以及击败神秘的乌鸦人，最终抵达纪念碑谷终点。游戏操作的方法也很简单，转移、旋转、颠倒,让公主艾达通向目的之门。游戏中如梦如幻的视觉效果让人仿佛身临其境，循环、断层以及视错觉等多种空间效果, 构建出看似简单却又出人意料的迷宫, 一些超出理论常识的路径连接, 让人目眩神迷。而通过这款游戏更让我第一次认识，在游戏中常常存在使用的物体—彭罗斯三角形。
彭罗斯三角(Penrose triangle)是不可能的物体中的一种。人们称之为“ 最纯粹形式的不可能 ”。彭罗斯三角看起来像是一个固体, 由三个截面为正方形的长方体所构成, 三个长方体组合成为一个三角形, 但两长方体之间的夹角似乎又是直角。上述的性质无法在任何一个正常三维空间的物体上实现。这种物件只能存在于一些特定的欧氏三维流形中。《纪念碑谷》游戏中大量使用了彭罗斯三角，数学是平面的，在游戏之中数学是立体的、多维的。我通过网络查找知道，在西澳大利亚的东珀斯，有个类似建筑，也是基于特定角度下, 形似不可能的物体的雕塑。彭罗斯三角虽然是不可能的物体,但是确实存在有三维物体, 若在特定的角度下观看时, 其看到的图案和彭罗斯三角的二维图案相同。彭罗斯三角形给予我们矛盾空间的体验，这种形式的载体，类似与我们在科技杂志中所学到的潘罗斯阶梯、莫比乌斯环、克莱因瓶，真是太神奇了！
《纪念碑谷》设计思路来源于荷兰版画大师埃舍尔，玩游戏的时候，常常在画面中能看到埃舍尔作品的影子，如《瀑布》、《画廊》等。我第一次知道埃舍尔是知乎推荐的神书《GEB：哥德尔、埃舍尔、巴赫书：集异璧之大成》，虽然至今没看完，也没能完全看懂，但算是开启我跨界思维的启蒙读物。后来爸爸又给我买了一本《贝拉埃舍尔立体书》，我能真实的触摸到立体的画面。我惊叹折服于《纪念碑谷》的画面带给我们想象力的冲击，通过游戏的内容，我感受到等角投影、单点透视，几何抽象主义、极简主义诠释的数学之美，我知道了分形、对称、双曲几何等数学概念，我真是迫不及待的想要学习这些知识。更令人欣喜的是，《纪念碑谷》中的场景并非无法触碰，游戏里风格迥异的穹顶来自于西欧的城堡；凹槽的圆柱来自古希腊的遗迹；地板上的花纹脱胎于波斯的几何装饰；层叠分布的石阶与印度的阶井如出一辙；飘着旗帜的尖塔就像清真寺建筑中高耸的宣礼塔；当然，最迷人的无疑是西班牙“红墙”，完整的植入《纪念碑谷》，“红墙”与《纪念碑谷》就像现实与虚拟中的两条平行线，却不约而同地相交在了人类理性与幻想的伟大智慧中。我知晓游戏的团队在制作设计这款游戏时，走遍了很多国家，收集了很多素材，才有这灵动真实的游戏体验。对于设计者的科学与实践，我感到由衷的敬佩。
艺术来源于生活，却又高于生活。永动的水流，静谧的庭院还有幻想中的城堡，我在游戏过程中接触学到了很多新的数学元素，体验到游戏内容所诠释的数学之美，更领略到《纪念碑谷》游戏的精髓：“顺逆相随，羽翼自丰”。
未来的世界充满奇幻，我想要去努力探索！
利民路小学五（3）班
曹弘
指导老师：
王益敏
第二篇：浅谈数学之美
浅谈数学之美
姓名：
学院： 专业： 学号：
摘要：通过重新了解认识数学是什么或不是什么即对数学概念多方位的分析讨论与认识，发现数学之美，感受数学不同的美。数学之美主要概括为：形式美、奇异美和方法美。数学美是自然美的客观反映。数学史自然科学的语言，具有一般语言文学与艺术所共有的美得特点，即数学在其内容结构上，方法上也都具有自身的某种美。所谓数学之美，即数学中所蕴涵着的无穷魅力。关键词：认识；形式美；奇异美；方法美
引言：美是人类创造性实践活动的产物，是人类本质力量的感性显现。通常我们所说的美以自然美、社会美以及在此基础上的艺术美、科学美的形式存在。数学美是自然美的客观反映，是科学美的核心。简言之数学美就是数学中奇妙的有规律的让人愉悦的美的东西。数学中充满着美的因素，数学美是数学科学的本质力量的感性和理性的呈现，它不是什么虚无飘渺、不可捉摸的东西，而是有其确定的客观内容。
一、重新认识数学
关于数学最大的误区就是把数学看成自然科学。对于一般人说这种分法似乎已经习惯成自然，主要表现在粗糙的学科分类中。但二者还是存在明显的差异，例如，自然科学的本质是发现而数学的本质则是发明；自然科学目标为寻求对客观事实的解释而数学则是寻求概念之间的逻辑关系，其结果形成定理或算法等。数学还与艺术存在共性与差异。虽然表面上数学与其并无直接明显干系，但都具有创造性，强调原创性。以显示为参照物却都突破了现实的局限。二者的差异性也很明显，数学求真而艺术求美。数学理解有程序性而艺术带有直观性。
由此我们看到了数学虽然与自然科学，艺术有共同特征。但也存在相当的差别，数学不是自然科学，也不是艺术。
数学是一个具有内在统一性的科学技术群。数学是一类知识，一种科学语言，一个工具，各门学科的基础，一门科学、艺术、技术，甚至为一种文化。数学是研究现实世界中数与形之间的各种形式模型结构的一门科学。
二、数学之美
（一）形式美
数学美要求以最合理、最恰当的形式及最佳形式表现美的内容；在表现同一内容的众多形式中，力求选择一种最理想的表现形式；力求形式上的创新，不断地改造就形式，创造新的形势。数学的形式美与传统的形式美存在着差异。可以说数学形式美是传统形式美的高级阶段。数学形式质料是抽象的数学符号，反映着自然事物的内在形式即内在关系和结构，因而数学形式美往往给人以理性的冷峻感。数学形式美是由一般科学的内在形式经过历史沉淀和思维抽象演化而来的。其比传统形式美的形式规律更加抽象、精确，并且比传统的形式规律要多得多。
数学的形式美体现在其的简单，对称和多样统一的美。数学的简单体现在其简洁的数学符号、公理体系和精确的计算与严密的推理。对称又包括有对称的图形、原理和对称的思维。除此之外，数学还有统一的数学方法和统一的数学结构。一个数学方程，一条数学定理，反应了一类事物之间质的共性；不同的数学方程，不同的数学定理，反映了不同事物之间质的差异性。不停地发现又不断地统一，为数学其中一种美所在。
（二）奇异美
人们提起数学的时候，通常会说“其妙的数学”，数学的学习和解题中也有一些非常规的奇妙的解法。关于数学的奇异性，讲一个蒲丰用投针求圆周率的近似值的试验也是数学方法奇异性的一个典型例子。有一天蒲丰邀请许多宾朋来家做了一个奇特的实验。他事先在白纸上画好了一条条有等距离的平行线，将纸铺在桌上，又拿出一些质量匀称长度为平行线间距离之半的小针，请客人把针一根根随便仍到纸上，蒲丰则在一旁计数，结果共投2212次，其中与任意平行线相交的有704次，蒲丰又做了一简单的除法，然后他宣布这就是圆周率的近似值，还说投的次数越多越精确。这个实验使人震惊，圆周率和一个表面看来毫不相干的随便投针实验沟通在一起。然而，这确实是有理论根据的。计算圆周率的这一方法新颖、奇妙而让人叫绝，充分显示了数学方法的奇异美。另外，四元数理论、突变理论、非欧几何等等无不显示出数学的奇异美。
神秘的东西都带有某种奇异的色彩，使人产生幻想和揭示其奥妙的欲望。某些数学对象的本质在没有充分暴露之前，往往会使人产生神秘或不可思议感。这便是数学的奇异之美。
还有一个是知识的奇异美。它值所得的结果的新颖奇特，出人意料。七巧板拼图是小学数学课常采用的内容。用七块板可以拼成一个最简单的正方形，也可以拼出千变万化的复杂图案：如人形、鸟兽、花草、房屋等。通过七巧板拼图练习，学生感到图案之多，出人意料；图形之美，妙趣横生。
有趣的数学知识，不仅能让学生感受到不同的美，而且利用数学的奇妙还能装扮人们的生活。比如：搞服装设计，如果拥有黄金分割的知识，就会感觉自己的设计很舒服。数学知识的奇异美体现在生活的各个方面。
（三）方法美
数学同其他各门科学一样，在其发展的进程中，形成了一套有效的思想方法，而且还在不断地产生新的思想方法。可以说，数学思想方法是数学的灵魂。历史表明，一个重大数学成果的取得，往往与数学思想方法的突破分不开。历史表明，数学的发展，不仅表现为量的积累，而且还表现为质的飞跃。数学思想方法在历史上经历了五次重大转折：从算数到代数，从常量数学到变量数学，从必然数学到或然数学，从明晰数学到模糊数学，从小数据到大数据。举几个关于方法美的例子：自然数的个数是无限的：1、2、3、4、„„奇数的个数是无限的1、3、5„„人们采用“一一对应’的数学方法：神奇地发现自然数列与奇数列还有如下关系：1、2、3、4、„„把一个圆形，分割成8份、16份、32份，相等的近似的三角形拼摆后，圆形神奇地转化成近似的长方形，所分的份数越多，所拼得图形越接近于长方形。曲与直的这种转化，在生活中可以找到它的活生生的典型”砌墙用的一块块方砖面是长方形，可以砌成横断面是圆形的烟囱；把用方砖砌成的横断面是圆形的烟囱拆开，又可以得到一块块的面是长方形的方砖。
参考文献：
（1）《大学文科数学》（2）《数学之美 》
第三篇：感悟数学之美
感悟数学之美(图)2007-03-30 08:35:00 来源: 天津日报 网友评论 0 条 进入论坛
顾沛教授，南开大学数学科学学院副院长，天津市数学会常务副理事长。1945年生人，1963年考入北京大学数学力学系，1978年考入南开大学数学系攻读研究生。获硕士学位后留校任教至今。曾教本科课程有：数学分析、空间解析几何、高等代数、抽象代数、数学文化。顾沛教授获校级及校级以上教学优秀奖、课程优秀奖、教书育人奖、优秀教师奖等三十余项。2002年获得由陈省身设立的首届“吴大任——熊知行数学教学奖”。2003年9月，教育部授予顾沛教授首届高等学校“国家级教学名师”的称号。
文／本报记者 常 微 见习记者 姜枫炎
3月22日，由天津科技传播发展基金委员会、天津市科协联合主办，天津市教研室、天津科技馆、天津日报《经济周刊》承办的科普科学报告会“感悟数学之美”在天津科技咨询大厦报告厅举行。为活跃科技推动天津经济发展的氛围，普及科学技术知识，传播科学思想，主办方已经成功举行了四期系列报告会，均受到了与会者的热情参与和好评，取得了良好的社会反响。
此次报告会是主办方在2007年举办的第二场科普报告会，由南开大学数学系教授顾沛主讲。展现数学文化之美，感受数学的人文情怀是报告会贯穿始终的精髓。顾沛教授从不同侧面展示了数学的简洁美、和谐美、对称美与奇异美，使与会者感受到了数学文化的魅力所在。
从“数学文化”谈起
在报告会的开始，顾教授以陈省身先生设计出版的“数学之美”挂历为背景，表达了对这位已故数学大师的敬仰。顾教授谈道，“作为国内提倡„数学之美‟的先行者，陈省身先生不仅具有高深的数学科研知识，同时也大力提倡数学的美应当为大众所了解，鼓励青少年喜欢数学，学好数学，为我国数学文化的发展做出了巨大贡献。”据顾教授介绍，陈省身先生曾在第二届“走进美妙的数学花园”论坛中提出：“让青少年对数学有一个全面的了解，感受数学好玩、数学之美和数学是有用的。”这同时也反映出了数学文化的重要意义与人文价值。
当谈到“数学文化”一词的使用时，顾教授说：“„数学文化‟一词，最近五六年才用得多起来。对许多人来说，„数学文化‟一词还是陌生的。而这个词的使用频率近年大大增加，说明它是有生命力的，说明许多人为着某种需要更愿意从文化这一角度来关注数学，更愿意强调数学的文化价值。”
顾教授认为，在“数学文化”一词被日益广泛地使用的同时，“物理文化”、“化学文化”这样类似的词汇，并没有得到广泛的使用。“这表明，数学科学的确在本质上有不同于物理科学、化学科学等自然科学的地方。数学，具有超越具体科学和普遍适用的特征，具有公共基础的地位，”顾教授特别指出，“不同的社会现象和自然现象，可能遵循同样的数学规律，这反映出社会现象与自然现象在数量关系上的共性。数学超越了具体的社会科学和自然科学，也成为联系社会科学和自然科学的纽带。”
“狭义的数学文化指的是数学思想、精神、方法、观点、语言，以及它们的形成和发展。而广义的涵义除上述内容以外，还包含数学史，数学美，数学教育，数学与人文的交叉，数学与各种文化的关系，”谈到数学文化的内涵时，顾教授强调，“数学作为一种文化，已日益融入现代人的生活之中，数学文化已成为现代人文化素质的一部分。”
数学是一种思维模式
数学不仅是一种重要的“工具”，也是一种思维模式，即“数学方式的理性思维”；数学不仅是一门科学，也是一种文化，即“数学文化”；数学不仅是一些知识，也是一种素质，即“数学素质”，数学素养使人终身受益。这是本次报告会中，顾沛教授关于学习数学的指导思想。
顾教授谈道，“在一个人的学历教育中，从小学一年级到大学一年级，一般要学十三年的数学课程，但许多人并未因此就掌握数学的精髓，学习到数学方式的理性思维。”相反，顾教授认为，大多数学生仍然对数学的思想、精神了解得较肤浅，对数学的宏观认识和总体把握较差，误以为学数学就是为了会做题、能应付考试，不知道“数学方式的理性思维”的重大价值，不了解数学在生产、生活实践中的重要作用，不理解数学文化与诸多文化的交汇。“大学生毕业后走入社会，如果不是在与数学相关的领域工作，他们学过的具体的数学定理、公式和解题方法可能大多用不上，以至很快就忘记了；而他们有所欠缺的数学素养，反而是数学让人终生受益的精华。”顾教授说。
在谈到数学思维、数学素养的重要性时，顾教授引用了日本学者米山国藏的一段话：“因为不管人们从事什么工作，深深铭刻在头脑中的数学的思想精神、数学的思维方法和看问题的着眼点等，都会随时随地发生作用，使人们终生受益。”因此，顾教授在报告会中强调应当提倡发展数学素质教育，这应当成为当今数学教育者工作的重点和努力方向。
目前，在新课程的教学过程中，讲究“知识与技能”、“过程与方法”以及“情感、态度、价值观”的三维目标的实现。顾教授指出，如果在教学中渗透数学文化，会有利于“三维目标”的实现。他同时对与会的数学教育工作者寄予了期望，“教师如果在教学中自然而然地渗透数学文化，„润物细无声‟，就非常有利于三维目标的实现，非常有利于学生的全面发展和长远发展。也可以说，这就是数学课堂教学中的素质教育。”
数学历史轨迹中的经典
“在生产和生活的很多实践中都可以发现和感悟到数学之美。”顾教授说。他从数学问题、数学典故、数学方法、数学观点、数学思想五个角度切入，列举了数学发展过程中的经典案例和与会者一起分享。
重点提到的是数学发展历史过程中的三次危机。第一次数学危机是由不能将2写成两个整数之比引发的。这一危机发生在公元前5世纪，当时认为所有的数都能表示为整数比，但突然发现2不能表示为整数比。其实质是2是无理数，全体整数之比构成的是有理数系，有理数系需要扩充，要添加无理数。彻底解决这一危机是在19世纪，依赖实数理论的建立。
“第二次数学危机发生在牛顿创立微积分的17世纪”，顾教授讲道，第一次数学危机是由毕达哥拉斯学派内部提出的，第二次数学危机则是由英国大主教贝克莱(ＢｉｓｈｏｐＢｅｒｋｅｌｙ)提出的，是对牛顿“无穷小量”说法的质疑引起的。危机的消解来自给出了极限的准确描述，消除了历史上各种模糊的用语，诸如“最终比”、“无限地趋近于”，等等。这样一来，分析中的所有基本概念都可以通过实数和它们的基本运算及关系精确地表述出来。
顾教授谈道，第三次数学危机罗素悖论则成就了“数学基础”的曙光——集合论，到19世纪，数学从各方面走向成熟。人们水到渠成地思索：整个数学的基础在哪里？正在这时，19世纪末，集合论出现了。人们感觉到，集合论有可能成为整个数学的基础。1922年，弗兰克加进一条公理，还把公理用符号逻辑表示出来，这样，大体完成了由朴素集合论到公理集合论的发展过程，悖论消除了。
“数学的发展有顺利也有曲折。危机也意味着挑战，解决危机就意味着进步。所以，危机往往是数学发展的先导。每一次数学危机，都是数学的基本部分受到质疑。实际上，也恰恰是这三次危机，引发了数学史上的三次思想解放，大大推动了数学科学的发展。”顾教授说。
“勾股定理”、“蒲丰投针”、“阿基里斯追乌龟”这些数学典故也被顾教授讲述得绘声绘色，同时还将类比、抽象、归纳等这些数学思想穿插其中，使数学这门严肃的科学立刻生动立体起来，使与会者真正感悟到了数学真谛。
顾教授最后表示，“这些例子虽然并不是从学校的教材中选来的，但参加报告会的老师们可以由此拓宽思路后，举一反三，从各自教学的材料中找到许多类似的例子，丰富自身的数学文化教学；对于不是教师的听众，也一定能从生活、生产实践中，找到许多类似的例子，由此提高数学素养，透过现象看本质，感悟到数学之美。”
精彩问答
Q:数学教育在现代教育中扮演着重要角色，您能谈谈数学教育的作用有哪些吗？
A:数学教育在五个方面发挥作用：第一，掌握必要的数学工具，用来处理解决本学科中普遍存在的数量化问题及逻辑推理问题；第二，了解数学文化，提高数学素质，这种素质将使人终身受益；第三，潜移默化地培养学生“数学方式的理性思维”，如抽象思维、逻辑思维等；第四，培养全面的审美情操；第五，为学生今后的进一步学习打基础、做准备。
Q:现在提倡素质教育，数学素养已成为现代人文化素质的一部分。那么请您谈谈什么是数学素养？
A:具有从数学的角度看问题的出发点；有条理地理性思维，严密地思考、求证，简洁、清晰、准确地表达；在解决问题时、总结工作时，具有逻辑推理的意识和能力；对所从事的工作，能够合理地量化和简化，周到地运筹帷幄。这就是我认为现代人应具有的数学素养。
Q:听说您在南开大学开设了一门“数学文化”课，广受学生们的欢迎。请您谈谈开设这门课程的意义。
A:开设这门课程有利于培养学生的理性思维方式，提高其数学素养。数学与现代人的工作和生活关系越来越密切。有些人认为，数学对数学家而言，是理论，对其他学科而言，是工具；这不错，但不完全。数学对所有的人而言，还是一种思维方式，即数学的理性思维方式，是一种文化精神。特别是，数学作为一种文化，已经日益融入现代人的生活之中。“数学文化”一词，大约是20年前出现的，最近几年才用得多了起来。而这个词的使用频率近年来大大增加，说明许多人更愿意从文化这一角度来关注数学。重视数学的文化价值可以提高人们的生活质量。从某种意义上说，数学方式的理性思维，为现代人打开了一个特殊的理解事物的视野。
数学之美
大多数的数学家会由他们的工作及一般数学里得出美学的喜悦。他们形容数学是美丽的来表示这种喜悦。有时，数学家会形容数学是一种艺术的形式，或至少是一个创造性的活动。通常拿来和音乐和诗歌相比较。
伯特兰·罗素以下列文字来形容他对数学之美的感觉：
Mathematics, rightly viewed, possesses not only truth, but supreme beauty — a beauty cold and austere, like that of sculpture, without appeal to any part of our weaker nature, without the gorgeous trappings of painting or music, yet sublimely pure, and capable of a stern perfection such as only the greatest art can show.The true spirit of delight, the exaltation, the sense of being more than Man, which is the touchstone of the highest excellence, is to be found in mathematics as surely as poetry.(The Study of Mathematics, in Mysticism and Logic, and Other Essays, ch.4, London: Longmans, Green, 1918.)
保罗·埃尔德什形容他对数学不可言说的观点，而说：“为何数字美丽呢？这就像是在问贝多芬第九号交响曲为什么会美丽一般。若你不知道为什么，其他人也没办法告诉你为什么。我知道数字是美丽的。且若它们不是美丽的话，世上也没有事物会是美丽的了。”
它的最美之处莫过于在无形之中就让你思维变得敏捷．考虑事情时，不在那么偏激，那么单一．
作为一个公民来说了不了解它是一个后话，至少应该不否定它．尤其是学生．
品味数学之美
??谈数学课堂情境创设
美的事物，总是为人们乐意醉心追求的。然而，一提到美，人们最容易想到的是“江山如此多娇”的自然美，抑或是悦目的图画，动听的乐章、精妙的诗文……这些艺术美。然而，数学，这自然科学的皇后里面，蕴含着比诗画更美丽的境界。正如古希腊数学家普洛克拉斯的一句颇打动人心的名言所说：“哪里有数，哪里就有美。”
数学是一门科学，但数学教学却是一门艺术。我常常在思考：数学课上，我以什么来吸引学生、感染学生，我的学生在数学课堂上应该得到什么？在长期的数学教学实践中，我感悟到：数学是科学，数学是艺术，数学蕴涵着人类文化的美。数学教育是面向全体学生的，要以学生的发展为本，让不同的学生得到不同的发展。我们应该让学生成为课堂探究的主角，让课堂成为师生共同发展个性、开发潜能、实现生命价值的舞台。我们与学生一起营造的数学课堂应该是充盈生命活力，促进智慧生成、洋溢生活气息、呈现灵动色彩的课堂。
源于生活之美
数学来源于生活，数学课不仅要带领孩子们走进“数”的海洋，它还要再现生活数学的美丽图景。数学的教学如果仅就教学内容进行教学是相当乏味的，只有把我们所要教的数学溶入生活，让孩子有真正的生活体验，数学的美才能显现其动人的色彩。我听过不少的数学课，我常常会自语，这不就是生活吗？孩子们的数学学习是生活，是他们对生活的感悟成就了美丽的数学课堂。有几节认识数的课，如“5”，老师让孩子说出生活中的“5“，孩子们不仅有“手有五指，五边形”这样的答案，还有“奥运五环”“五彩缤纷”“五花八门”等美妙的事物、成语；又如“7”，孩子们除了“一周七天”这样的答案外，还有孩子会说出“七仙女”等美丽的传说。另外的例子是认识“+”号时，老师孩子说说“像什么”，“十字架”、红十字、十字路口等一大堆的生活中的事物就从孩子们的口中崩了出来。我还听过这样课，一位教师上完四边形之后，在小结环节时，请孩子们说这节课学会了什么？一位孩子说，我懂得了我家里的许多东西是四边形，如电视桌、冰箱。家具、楼房、道路、生活用品、学习用品，这些孩子们熟悉的东西，或许还没教几何图形之前，孩子们说不出个所以然来，但当他们学到这里时，当他们把所学的带到生活中去时，他们会突然领悟自己就是生活在一个个“图形”中，这就是他们正在学习的。他们还会领悟，生活中这些美丽的事物就是数学，生活中处处有数学。
数学是美的，关键是我们要有一双善于发现美的眼睛，要有一颗关于发现美的心灵。在今后的学习过程中，我们将一起去发现，去展示数学中的美。
用于生活之美
数学只有契合学生的生活经验才能真正走进学生心里。对小学生来说，数学是现实的、有趣的，有用的、富有挑战性的。溢满生活气息的数学，解决现实问题的数学，才能让学生感到数学的价值，产生积极愉快的情感。数学知识与生活的有效链接能让数学学习更具有实际意义。
在一年级第二册教学了“认识人民币”的知识之后，我安排学生们开展一次“小小商店“的数学实践活动。想借助“小小商店”这一学生熟悉的生活背景，通过“角色扮演”的活动形式，进一步加深学生对人民币的认识，掌握人民币的换算及计算方法，培养学生应用数学的意识和能力，同时复习一些简单的数量关系。令我高兴的是，学生们在活动前就热情高涨，兴奋不已，准备了许多物品和复印好的不同面值的人民币，并制作了精巧的标价卡，在活动中扮演营业员的学生能介绍和推销自己的物品，扮演顾客的学生都能有礼貌地挑选、购买喜欢的物品，学生们不仅提高了人民币的换算和计算能力，更重要的是体会到数学与生活的密切联系，学会运用学到的知识妥善的解决一些生活问题。“小小商店”有着数学的生活背景，有着学生乐于参与的空间，让数学贴近生活，让学生体会到生活中充满数学，同时也在应用中感受到“成功”的喜悦。
生活本身就是一个巨大的数学课堂，数学课堂中，只有再现数学知识与人类生活的密切联系，把鲜活的生活题材引入课堂，用生活问题激活课堂，把学生的生活经验巧用于课堂，生动的生活事例活用于课堂，数学课堂才会有生活之水的滋润，才能充满个性与灵气，才能更加富有情趣和魅力。
罗丹说：自然总是美的。伽利略则宣称道：自然这本书是用数学语言写成的。哪里有数，哪里就有美。数学总是美的，数学是美的科学。“数学很美！”这是参加本届“国际华人数学家大会”上的数学家们传递出的共同见解。
“我无法离开数学。我不知道，除了数学我还能做什么！”“陈省身奖”获得者、纽约大学数学教授林芳华这样说。
获得本届“晨兴数学奖”金奖的香港中文大学数学教授辛周平教授表示，当年看过媒体对华罗庚、杨乐等数学家的报道，走上数学的道路；当发现了数学的美时，便欲罢不能了。
“我没有理由后悔。数学是最无私的！”辛周平说。
大数学家陈省身的弟子、著名华裔科学家丘成桐认为，中国文化倡导的“真善美”与数学追求的“真善美”不谋而合，“这是数学的魅力！”在他看来，大自然中所有的一切都可以用数学公式来描述。
数学的美还体现在作为现代科学大厦的厚重、泰然的奠基之美，威力之美。具有悠久历史的数学是人类智慧的结晶，几乎是所有学科的基础。“数学的力量是无穷的！”浙江大学数学研究中心执行主任、本届“晨兴数学奖”金奖获得者刘克峰如此感叹。
数学的美还体现在应用上。“数学最吸引我的，是以新方法和新角度，解开自然的奥秘，”本届“晨兴数学奖”应用数学金奖获得者、美国加州理工学院教授侯一钊说：“数学家用自己的语言来描述复杂的自然界。”
侯一钊的“计算流体力学”研究成果广泛运用于环境保护和石油开发，美国柏克莱加州大学计算机系和数学系教授刘艾克的研究可使信息传递得更快捷……
“数学的美在于简洁，简简单单一个公式，包含了无穷无尽的内容；掌握了它独有的语言，数学就是看得见摸得着的！”中国内地的数学家、本届“晨兴数学奖”获得者朱熹平教授说。
“学好数学，兴趣是关键。”中国当代著名数学家、本届大会“陈省身奖”获得者杨乐说。
数学家们认为，如何让“数学之美”深入亿万人心田，让学子们对这门学科充满兴趣，满怀热情地为建构中国现代科学大厦和国家未来夯筑基石，这个课题已经摆在了人们面前。
第四篇：《数学之美》读后感
确切的来说，《数学之美》并不是一本书，它是谷歌黑板报中的一系列文章，介绍数学在信息检索和自然语言处理中的主导作用和奇妙应用，每一篇文章都不长，但小中见大，从看似高深的高科技中用通俗易懂的案例展示了数学之美，深深的吸引了我。
这一系列文章的作者是google公司的科学家吴军。他毕业于清华大学计算机系（本科）和电子工程系（硕士），并于1993-1996年在清华任讲师。他于1996年起在美国约翰霍普金斯大学攻读博士，并于XX年获得计算机科学博士学位。在清华和约翰霍普金斯大学期间，吴军博士致力于语音识别、自然语言处理，特别是统计语言模型的研究。他曾获得1995年的全国人机语音智能接口会议的最佳论文奖和XX年eurospeech的最佳论文奖。
吴军博士于XX年加入google公司，现任google研究院资深研究员。到google不久，他和三个同事们开创了网络搜索反作弊的研究领域，并因此获得工程奖。XX年，他和两个同事共同成立了中日韩文搜索部门。吴军博士是当前google中日韩文搜索算法的主要设计者。在google其间，他领导了许多研发项目，包括许多与中文相关的产品和自然语言处理的项目，并得到了公司首席执行官埃里克.施密特的高度评价。吴军博士在国内外发表过数十篇论文并获得和申请了近十项美国和国际专利。他于XX年起，当选为约翰霍普金斯大学计算机系董事会董事。
正是他在信息检索与自然语言处理领域中的一系列工作，使他讲述了我所看到的内容－数学之美。
看了数学之美，立即联想到了金庸小说中的武林高人，总是把一套大多数人都会的入门功夫使得威力无比，击溃众多敌者。东西放在那，它的威力如何，并键在于使用者，武术如此，数学同样如此。
于我而言，语音视别是一类高科技，作为非专业人土，深觉高奥。但看完数学之美之后，顿感惊诧，原来如此深奥东西的解决方法自己也学过，并且理工科读过大学的人都学过，那就是统计学中的条件概率p(a/b)，即b事件发生条件下a事件发生的概率。
如果s表示一连串特定顺序排列的词w1，w2，…，wn，换句话说，s可以表示某一个由一连串特定顺序排练的词而组成的一个有意义的句子。现在，机器对语言的识别从某种角度来说，就是想知道s在文本中出现的可能性，也就是数学上所说的s的概率用p(s)来表示。利用条件概率的公式，s这个序列出现的概率等于每一个词出现的概率相乘，于是p(s)可展开为：
p(s)=p(w1)p(w2|w1)p(w3|w1w2)…p(wn|w1w2…wn-1)
其中p(w1)表示第一个词w1出现的概率；p(w2|w1)是在已知第一个词的前提下，第二个词出现的概率；以次类推。不难看出，到了词wn，它的出现概率取决于它前面所有词。从计算上来看，各种可能性太多，无法实现。因此我们假定任意一个词wi的出现概率只同它前面的词wi-1有关(即马尔可夫假设），于是问题就变得很简单了。现在，s出现的概率就变为：
p(s)=p(w1)p(w2|w1)p(w3|w2)…p(wi|wi-1)…
(当然，也可以假设一个词又前面n-1个词决定，模型稍微复杂些。）
接下来的问题就是如何估计p(wi|wi-1)。现在有了大量机读文本后，这个问题变得很简单，只要数一数这对词（wi-1,wi)在统计的文本中出现了多少次，以及wi-1本身在同样的文本中前后相邻出现了多少次，然后用两个数一除就可以了,p(wi|wi-1)=p(wi-1,wi)/p(wi-1)。
也许很多人不相信用这么简单的数学模型能解决复杂的语音识别、机器翻译等问题。其实不光是常人，就连很多语言学家都曾质疑过这种方法的有效性，但事实证明，统计语言模型比任何已知的借助某种规则的解决方法都有效。比如在google的中英文自动翻译中，用的最重要的就是这个统计语言模型。去年美国标准局(nist)对所有的机器翻译系统进行了评测，google的系统是不仅是全世界最好的，而且高出所有基于规则的系统很多。
这就是数学的美妙之处了，它把一些复杂的问题变得如此的简单。
看到《数学之美》，在感叹数学的美妙与神奇之处时，自然而然联系到自己专业（地质工程而或岩土工程）中的数学应用。
现在找文献，搜索期刊一大堆基于数学的专业文献，灰色数学的、模糊数学的、非线性的、系统的，等等，这么多的数学的使用，促进了一大批的文章，但这些数学方法的应用究竟是发现了哪些问题？还是解决了实际问题吗？还是仅发了文章，满足了需求？现实是文章好发，用着难用，解决问题还得传统的方法，那么是这些数学方法不行，还是用的太肤浅，根本没发挥其威力来？如果没有发挥出威力来，那怎么用？怎么发挥？
第五篇：感悟数学之美
感悟数学之美(2010-02-23 15:21:44)转载标签： 斐波那契数列黄金分割文君螺线宇宙文化数学世界五光十色，数学¬——世界之美的原型，即宇宙间一切事物都可以归纳为数的关系。近代、现代的许多奇异的发现和科技进步，有时是人类先用数学算出了它，然后才有了科学发现。大到宇宙，小到基因组合，数学都可以通过计算来认识世界，并揭示蕴藉其中的美。伟大的数学家往往高瞻远瞩，宏伟的构思由美作引导，在前人研究的基础上猜测求证，找出整个学问的大方向。回顾数学的历史，能够将几个不同的重要观念自然融合得出的结果，都成为数学发展的里程碑。
1、感受文学中的数学美
数学家丘成桐喜欢将数学与文学进行比较，他强调的一点是，良好的文化修养，对培养做学问的气质很重要。解除名利的束缚，使欣赏大自然的直觉毫无拘束地表露出来，是数学家最重要的一种气质。他说：“我本人深受中国古典文学的影响。从《诗经》我看到比兴方法对找寻数学方向的重要性；吟诵《楚辞》和《史记》激励起我对数学的热情，向大自然追寻真与美的感受。”在文学作品中感悟阅读和写作的乐趣，感受语言和文字对人类智慧的升华，感受美好的文学作品对心灵的净化。
有真才有美。数学家用简洁严谨的语言解释自然界的纷繁复杂，例如，人类的面部表情或肢体运动都可以用数学来描述，从中发现蕴涵的规律。以简驭繁，从朴素的外在表现得到美的感受，犹如一幅齐白石的国画，寥寥几笔，栩栩如生的自然美景便跃然纸上。又好比李白洋洋洒洒的诗篇“仰天大笑出门去，吾辈岂是蓬蒿人”寥寥数字，淋漓尽致地挥洒出胸中的豪情。
我国古代诗词是华夏文明的重要组成部分，是文学的瑰宝。在文学这个百花园中，有些诗词同数学时有联姻，如把数字嵌入诗、词之中，有的一首诗就是一道数学题。当你在读词吟诗时，既提高了文学修养，又学会了解题，还能得到美的享受。例如宋代邵雍描写春天里一路景物的诗，共20个字，把10个数字全部镶嵌其中：
“一去二三里，烟村四五家。亭台六七座，八九十枝花”。
这首诗用数字反映远近、村落、亭台和鲜花，通俗自然，脍炙人口，读后使人如沐春风之中。又如明代林和靖写的一首雪梅诗：
“一片二片三四片，五片六片七八片。九片十片无数片，飞入梅中都不见”。
全诗用表示雪花片数的数量词写成，读后如临其境，飞下的雪片由少到多，飞入梅林，难分是雪花还是梅花。
清代纪晓岚的十“一”诗，据说是乾隆皇帝南巡时，一天在江上看见一条渔船荡桨而来，就叫纪晓岚以渔为题作诗一首，要求在诗中用上十个“一”字，纪晓岚很快吟出一首：
“一篙一橹一渔舟，一个渔翁一钓钩，一俯一仰一场笑，一人独占一江秋。”此诗写了景物，也写了情态，自然贴切，富有韵味，读来令人心旷神怡。
东汉时期司马相如与卓文君的爱情故事千古流传，家喻户晓。其中正是数学与文学融合的力量，使他们的爱情峰回路转，绚丽夺目，流芳至今。
风流倜傥的司马相如告别新婚妻子卓文君，到长安求取功名，说是用不多久就来接妻子一同到长安。可是，几个月过去了，几年过去了，司马相如杳无音信。卓文君天天想、月月盼，望穿秋水，为伊消得人憔悴，终不见夫君把家归。一日，倚栏远眺，忽闻马蹄声由远而近，想必夫君归来，文君喜出望外，急奔到门口。马上跳下一人，不是夫君，而是一个信使。信使从囊中取出一封信交给文君，文君见是夫君来信，急忙拆开，只有一行数字映入眼帘：“一二三四五六七八九十百千万。”唯独无“亿”，文君知道夫君已对自己已无情无义（亿的谐音），原来这是一封休书，文君顿时百感交集，泪如雨下，万万没想到，日思夜想的郎君，竟要和自己情断义绝！
文君努力使自己平静下来，让信使稍等片刻，转身来到书房，拿起纸笔，一挥而就，写下一首千古绝唱：
“一别之后，二地相悬，只说是三四月，又谁知五六年，七弦琴无心弹，八行书无可传，九连环从中折断，十里长亭望眼欲穿，百思想，千系念，万般无奈把君怨。万语千言说不完，百无聊赖十倚栏，重九登高看孤雁，八月中秋月圆人不圆，七月半焚香秉烛问苍天，六月伏天人人摇扇我心寒。五月石榴如火偏遇阵阵冷雨浇花端，四月枇杷未黄我欲对镜心意乱。忽匆匆，三月桃花随水转。飘零零，二月风筝线儿断，噫！郎呀郎，巴不得下一世你为女来我为男。”
又是一二三四五六七八九十百千万，翻来覆去，贯穿两阙，如泣如诉，凄婉动人，即便是铁石心肠之人，也会为之动容！
司马相如看罢妻子的复信，一声叹息，两行泪流，十分羞愧，百感交集，千般滋味，万里相迎；从此后，一生不弃，两心相携，十分恩爱，百年偕老，千古流芳，万世景仰。
2、感受音乐中的数学美
J．J．西尔威斯特曾说：“难道不可以把音乐描述为感觉的数学，把数学描述为理智的音乐吗？”音乐是什么？音乐，是以数为原则，音乐即和谐。音乐的本质是比例与数的关系。数学抽象、枯燥、严谨，而音乐则丰富、有趣、充满着情感及幻想。但二者却有着千丝万缕的联系，音乐虽然千姿百态，但都是由7个音符（音名）组成，数字1～7在音乐中是神奇的数字；音乐中的节奏、强弱等都存在着数学中量的差异。旋律中所有甜美的东西，都是数以复杂的关系而产生出来的，而节奏中所有使人愉悦的东西，即在旋律中，也在节奏的运动中，只源于数。
乐谱的书写是表现数学对音乐的影响的第一个显著的领域。在乐稿上，我们看到速度、节拍（4／4拍、3／4拍，等等）、全音符、二分音符、四分音符、八分音符、十六分音符等等。书写乐谱时确定每小节内的某分音符数，与求公分母的过程相似──不同长度的音符必须与某一节拍所规定的小节相适应。作曲家创作的音乐是乐谱严密结构中美丽而又毫不费力地融为一体的和谐曲。如果将一件完整作品加以分析，可见每一小节都使用不同长度的音符构成规定的拍数。除了数学与乐谱的明显关系外，音乐还与比率、指数曲线、周期函数和计
算机科学相联系。
毕达哥拉斯学派，最先用比率将音乐与数学联系起来。传说古希腊哲学家毕达哥拉斯有一天外出散步，经过一家铁匠铺，发现里面传出的打铁声响，要比别的铁匠铺更加协调、悦耳。他走进铺子，量了又量铁锤和铁砧的大小，发现了一个规律，音响的和谐与发声体体积的一定比例有关。而后，他又在琴弦上做试验，进一步发现只要按比例划分一根振动着的弦，就可以产生悦耳的音程：如1:2产生八度，2:3产生五度，3:4产生四度等等。毕达哥拉斯第一次找出了音乐和数学的联系，发现了和谐音标。13世纪的格鲁赛斯特，提出了更为完美的5种比例关系，他认为，所有协调的东西，其协调与和谐只来自4个数之间，简单的比例关系是：1、2、3、4之间的比例，即1/2，1/4，2/3，3/4这五种比例。这五种和谐音的比例，在音乐的曲调、运动、节奏中产生出甜美的和谐，音乐稍纵即逝，而数则犹存。
小提琴大师梅纽因所仰慕的巴赫的赋格曲和平均律音阶，正是西方严肃音乐中所有基本逻辑和数学般严密的音响推理的集中体现。巴赫的48首十二平均律钢琴曲，实际上是数学计算得出的声音的和谐曲。而许多著名音乐作品，高潮的出现又大多与黄金分割点接近。
3、感受大自然中的数学美
先哲庄子说：“判天地之美，析万物之理。”这两句话是人类学习与研究数学的指导思想和最高美学原则。一切科学、哲学、数学和艺术的研究对象不外乎，天———大宇宙；地，自然界及其中一切动植物———中宇宙；人———最精密、最完善的小宇宙。数学追求的目标是，从混沌中找出秩序，使经验升华为规律，将复杂还原为基本，所有这些都是美的标志。人类的生存是按照美的原则来构建世界的。发现美、认识美和运用美，是人类生存的要求。反过来，美又是人类进步的动力。追求美的实质就是追求自然界的数学美。人类一步一步地揭示自然界的数学规律，就越了解我们所处的宇宙的美。希腊箴言说：美是真理的光辉。因而追求美就是追求真。英国诗人济慈写道：
“美就是真，真就是美-------这就是你所知道的，和你应该知道的”。
大自然中有许多美丽的曲线，荷叶在幼嫩时总是卷曲着，它的展开就是美丽的螺旋曲线，接近于阿基米德螺线。在蜘蛛网中，可以看到笛卡尔等角螺线或对角螺线的近似曲线，在蜗牛、鹦鹉螺和某些花朵（如月季花）中，可以看到更为近似的这种曲线。天地宇宙间，太阳和满月的轮廓线、作旋转运动的物体留下的轨迹，投入水中的石子荡起的一圈圈波纹，都是圆的形象，给人以柔美感。透过云层的道道霞光、挺拔笔直的树干、坦荡无垠的平原尽头的地平线，都是典型的直线形象，则给人以刚直的美感。
在大自然中许多美妙的东西都是按照黄金分割比所构成，（黄金分割比即把一条线段分割为两部分，使其中一部分与全长之比等于另一部分与这部分之比。其比值是一个无理数，取其前三位数字的近似值是0.618）。
植物学家发现，植物叶片上下两层叶子之间相差137.5°，这个度数的奥妙在于，圆周角为360°，而360° －137.5°= 222.5°，137.5:222.5 = 222.5:360 = 0.618。研究发现，这样便于光合作用。植物花瓣中也体现黄金比，花瓣数目大多为3，5，8，13，21等，比如：百合花、蝴蝶花、延龄草为3瓣；毛莨属植物、金凤花、飞燕草、野玫瑰为5瓣；血根草、翠雀花为8
瓣；而金盏草、万寿菊则为13瓣，紫菀为21瓣，它们符合斐波那契数列规律（斐波那契数列即除前两个数之外，每个数都是它前面两个数之和）。另外，向日葵果实排列（由内向外）符合斐波那契数列，兔子繁殖也遵从斐波那契数列规律。
人体中也充满黄金分割数。比如：以肚脐为界的下半身与身高之比，眉毛到脖子的距离与头顶到脖子的距离之比，下半身中以膝盖为界，上臂以肘关节为界的比值都接近黄金分割数。
黄金分割数也出现在天体中，比如：月球密度3.4g/cm3，地球密度5.5g/cm3，而3.4:5.5 = 0.618。
五角星看起来那么赏心悦目，是因为其中充满黄金分割，它的边互相分割为黄金比，不论横看、竖看，它都是匀称的。人们在制作五角星时的口诀，如：九五顶五九，五八两边分；一六中间坐，五八两边分等，都反映了五角星中的黄金分割美。
蜜蜂建造的峰房排列整齐，大小一致，每个峰房的侧面是一个正六棱柱的侧面，底部是由三个全等的菱形拼成，这样的结构是最优结构，因为它用料最省、强度最高。蜜蜂是“天才建筑师”。和谐是杂多的统一，是对立的协调，是经过数学变化出现的统一的均衡美。
世界著名建筑，如金字塔，其高与底座的边长之比，艾菲尔铁塔，其最底两层的高与塔高之比均是0.618。一座雕像，一所建筑物的美，正是取决于各部分适当的联系，这“适当”是具有尺寸的联系，而尺寸取决于数。鸟和蜜蜂都按照适当的数的关系筑巢，而人类尤应有意识的去这样做。
4、结语
数学具有其美好的地方，也有其令人畏惧的地方。无论是人文科学，社会科学，自然科学，工程技术科学，都是如此。一种学科的美，一般体现在两个方面。一是探索之美，它指导人类认识世界；二是应用之美，它指导人类改造世界。我们在生活中感受数学之美要注意以下三个方面：首先，创设生活情境，感受美，即从自己比较熟悉的情景入手真正认识到数学知识就在身边，生活中充满着数学，感受着数学的趣味和作用，体验到数学的内在美。其次，创设美好的心境，领悟美，即保持积极向上的乐观情绪和努力探索获得成功的强烈愿望，主动地、自由地，开放性地去探索、去发现、去创造美。再次，创设成功情境，享受美，即从不同角度、不同层面去思考问题，感受自己智慧的力量，品尝劳动的过程，享受美的快乐。
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